p-n переход

P-n-переходы формируются путем соединения полупроводниковых материалов n-типа и p-типа

Определение p-n перехода:
Слой, образовавшийся в результате контакта двух полупроводников с разными типами проводимости, называют n-p или p-n переходом.

Рассмотрим, что происходит при соединении двух полупроводников с разными типами проводимости.
Левый полупроводник - полупроводник p-типа.
В нем основными носителями тока являются дырки.
Изобразим их в виде серых кружочков.
Слева - полупроводник n-типа.
В нем основными носителями тока являются электроны.
Изобразим их голубыми кружочками.
При соединении начинается переход, дырки вправо, а электронов - влево.
Это процесс диффузии.
Процесс выравнивания концентрации, происходящей благодаря тепловому движению.
На границе перехода при встрече дырок с электронами происходит
рекомбинация.
Дырка исчезает, а электрон становится связанным.
Появляется нейтральный атом.
Область перехода - это область, обедненная носителями тока.
Благодаря рекомбинации полупроводник p-типа заряжается отрицательно, а полупроводник n-типа - положительно.
Возникает электрическое поле препятствующие, дальнейшему направленному движению носителей тока.
Подключим к полупроводникам через амперметр батарею, при этом положительный полюс подключаем к полупроводнику p-типа, а отрицательный к полупроводнику n-типа
Поле батареи компенсирует поле, возникающее благодаря диффузии зарядов.
Через переход начинает идти ток, причем ток создается основными носителями.
Дырки движутся вправо, а электроны влево.
Такой переход называют прямым.
Амперметр показывает наличие тока.
Теперь поменяем полюса батареи.
Плюс подключим к полупроводнику n-типа, а минус к полупроводнику p-типа
Также происходит движение зарядов, но мы видим, что число зарядов существенно меньше.
Ток создается неосновными носителями.
Вправо движутся электроны, а влево - дырки.
Концентрация их существенно меньше концентрации основных носителей.
Такой переход называется обратным.
Амперметр показывает наличие тока, но сила этого тока существенно меньше, хотя мы использовали в обоих случаях один и тот же источник.
Презентации по физике (UA):
https://teachua.com/fizyka
#физика #переход #электрический #ток #транзистор #полупроводник #диффузия # #электроны #ЕГЭ

Видео p-n переход канала ШКОЛА ОНЛАЙН